Địa bàn xã Dương Hồng Thủy hiện nay trước đây vốn là ba xã: Thái Dương, Thái Hồng, Thái Thủy thuộc huyện Thái Thụy.

Trước năm 1945, Thái Thủy thuộc xã Hồng Hưng, phủ Đông Quan (sau này là 3 xã Thái Thủy, Thái Dương, Thụy Sơn của huyện Thái Thụy).

Trước khi sáp nhập, xã Thái Dương có diện tích 4,04 km², dân số là 3.335 người, mật độ dân số đạt 825 người/km². Xã Thái Hồng có diện tích 6,48 km², dân số là 3.556 người, mật độ dân số đạt 549 người/km². Xã Thái Thủy có diện tích 4,30 km², dân số là 2.459 người, mật độ dân số đạt 572 người/km², có 4 thôn.

Ngày 11 tháng 2 năm 2020, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 892/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc tỉnh Thái Bình (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 3 năm 2020)[1]. Theo đó, sáp nhập toàn bộ diện tích và dân số của ba xã Thái Dương, Thái Hồng và Thái Thủy thành xã Dương Hồng Thủy.